天天看点

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

文|楚汐

不知道大家有没有这个印象,上学时做试题,碰到不会的题目时,会有某些「好心人」来提醒你,选 C 就对了,因为C选项正确的概率比较高?

尽管理智方面会觉得有些不靠谱,但无可否认,在碰到确实不会的题目时,下意识里还是会受到这个说法的影响,而选C。

但后来,还听到一些不同的说法,说B选项的正确概率才是最高的。

那么,问题来了,到底哪种说法才是对的?又或者,这些说法是否真的靠谱?

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

最近在读的《刘嘉概率论通识讲义》,作者刘嘉是南京大学副教授,教研方向是概率与数理统计,致力于以一种通俗易懂的方式来教授抽象的数学概念、工具与方法。

本书脱胎于刘嘉老师在得到App上的通识课程「概率论22讲」,旨在以生活中常见的现象为切入点,从通识教育的角度,引入正态分布、幂律分布、大数定律、贝叶斯计算、方差和期望等概率学相关知识,重新唤醒读者的概率意识,培养概率思维,以更好地思考、判断与做选择。

本书共有七个章节,先是介绍了概率论的本质,及其四大基石——随机、概率、独立性和概率度量,让读者在最短时间内得以窥见概率论的根基;而后则是通过一系列有趣生动的案例,在学习如何计算概率的过程里,逐渐养成概率思维。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

本书内页

<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="21">一、随机就是不可预测</h1>

概率论解决随机问题的本质,就是把局部的随机性,转变为整体上的确定性。

那么,这里就涉及到「随机」的概念。有意思的是,数学家们争论了这么多年,也没能就「随机」一词给出个统一的定义。「他们能达成的唯一共识是——随机就是不可预测」,刘嘉老师在书里专门解释了一番。

不过,不可预测的随机性,并不等于不确定性。

相反,随机性是指一个事件可能出现的所有结果我们都知道,只是不知道下一次出现的会是哪一种结果。举个最简单的例子,我们听音乐时会有个随机播放的选项,但不知道大家有没有留意到,随机播放的前提也必然是——在已经确定的歌单里的曲目,随机播放。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

网图,侵删

而不确定性,指的是我们压根就不知道事件还有可能出现哪些结果。比如「黑天鹅事件」,说的就是无法预知的意外事件。因为不确定,所以无法预测,自然也就不能用概率来描述。

但是,与之相对的「灰犀牛事件」——那只近在咫尺的灰犀牛,体型笨重且反应迟缓,我们常会视而不见它的危险,可一旦它朝我们狂奔而来,就会让人猝不及防。

像这种因为太过常见而被忽略的风险,也就是可预见的潜在风险,只是不知道什么时候会发生,这种随机性则属于概率论的研究范畴。

从本质上来说,不确定性包含随机性,随机性是不确定性的一种类型。当我们遇到不确定性问题时,可尽量把它们转变为随机性问题,这样就能用概率的方法来研究。

<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="117">二、概率论的本质</h1>

我们再来看一个量子力学里最著名的思想实验——薛定谔的猫,在一个封闭的箱子里,放一只活猫和一瓶毒药。然后箱子里还有个放射性装置,里面的放射性物质在1个小时内,可能衰变,也可能不衰变。

如果放射性物质衰变了,就会触发装置,打碎毒药瓶,猫将被毒死;自然,如果放射性物质不衰变,那猫就还能活得好好的。

那么,这就有意思了!在我们打开箱子前,我们是无法确定里面的猫是死还是活。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

按照量子力学的解释,箱子里的猫是处于「生死叠加态」的,也就是说,猫既是死的,也是活的。若是想要确定的答案,只有打开盒子,叠加态结束,才能最终确定猫的状态——死,还是活。

虽然在此之前,我们是不确定箱子里的猫,在下一秒是死还是生,但它生死可能性的叠加态是确定的,也就是说,都有50%的概率。

而这,正是概率论的本质,不是帮你预测下一秒会发生什么,而是为你刻画世界的整体确定性。

有了这个思维,我们就能对生活中的一些随机事件,甚至是未来可能出现的随机事件,做出数学上确定性的判断。

<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="119">三、真随机、伪随机和效果随机</h1>

有意思的是,随机还分为真随机、伪随机和效果随机三种情况。

回到本文开始的选择题,倘若是数学逻辑里的绝对不可预测的「真随机」,那么在ABCD四个选项里,每个选项正确的概率是一样的。

而之所以会有传说中某个选项的正确率更高的说法,则是因为出现了「伪随机」现象,也就是说,一个事件看起来是随机的,但其实不是。

伪随机现象,可以通过寻找事件的规律,来提高正确的概率。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

记得何帆老师曾在他的《大局观》课程里,分享过如何利用大数据和统计规律来提高预测能力。他总结了七个考试秘诀,其中和选择题相关的秘诀有这么几个:

1,四个选项的选择题里,B是正确答案的概率是28%;五个选项的话,E是正确答案的概率是 23%;而我一直被信以为真的C选项只有17%的概率是正确答案……(所以,当年告诉我这个规律的人呀,莫不是……?)

2,答案选项中有「以上都对」、「以上都错」的,就选这两个;因为这两个选项为正确答案的概率高达 52%。

3,选择题里最长选项是正确答案的概率也最大,因为出题人必须保证正确答案是无可争议的,所以就会尽可能表述得更为规范且完整。

……

坦白说,此前我在读何帆老师这篇文章的时候是心有存疑的,可当我读过《刘嘉概率论通识讲义》后,了解到概率的随机性里还有「伪随机」现象时,才算是彻底明白了个中奥妙。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

正如刘嘉老师在书里举得另外一个例子——他和女儿玩石头剪刀布时,很快就发现了他女儿的出拳规律,在每次出完石头后,就会出布……自然而然的,发现了这个规律的刘嘉老师基本上就能控制游戏的结果啦~

所以说,只要一个事件里能被寻找到规律,那这个事件就不是真随机,而是伪随机。

那么,效果随机又是什么意思呢?

继续以刘嘉老师的女儿为例,如果她和另外一个看不出来规律的小朋友一起玩这个游戏,那么这个出拳就不再是伪随机,而是效果随机。也就是说,当小朋友们感知到的效果是随机的,那就可以当作随机来看待。

简言之,当我们谈概率的随机性时,绝对意义上的「真随机」只存在于量子层面,现实中是很难能遇到的;那些能被找到规律的随机事件,都不过是披着随机外衣的「伪随机」;现实生活中的绝大部分随机现象,其实都是效果随机,而这些,才是概率论这门学科要重点研究的对象。

<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="121">四、写在文末:</h1>

《未来简史》的作者赫拉利曾说过,「对于未来世界,最大的不变就是变化」。

既然变化已然是这个世界的常态,那么,是否可以利用概率思维,在不确定的未来,做出更理智的抉择呢?

答案显然是肯定的。而刘嘉老师也在本书的最后,为我们总结了概率思维的三大修炼原则,分别是:

1)对抗直觉、能算就算;

2)寻找条件,增大概率;

3)相信系统,长期主义。

换言之,哪怕世界变化再快,只要有系统和概率思维的加持,就能在一个大概率的正确方向,更坚定地努力着。

而概率思维并不难,只要你找对了书来读。

《刘嘉概率论通识讲义》:以概率思维对抗不确定性,提高人生胜算一、随机就是不可预测二、概率论的本质三、真随机、伪随机和效果随机四、写在文末:

-END-

部分图源网络,侵删。

我是@楚汐思读绘,感谢阅读,期待关注.

继续阅读